聚醋酸乙烯酯/聚丙烯酸甲酯互穿聚合物网络的研究

Interpenetrating Polymer Network-IPN是六十年代初开始发展起来的一种新的化学共混方法。对它在基础和应用开发等方面的研究都有着重要的意义。目前，在IPN的研究领域内，还存在着许多没有表征清楚和难以表征的问题。如IPN中互穿缠结的存在及其形态，IPN的微相结构，IPN的结构与性能之间的关系等问题。这固然与IPN体系本身的复杂性和其理论和基础研究不成熟等因素有关，但也是部分地由于没有选择一个较好的IPN体系，能够较系统地对这些问题加以研究。聚醋酸乙烯酯与丙烯酸甲酯的结构单元在化学结构上是同分异构体，因此是一对相容性较好的聚合物。本工作合成了一系列的聚醋酸乙烯酯-聚丙烯酸甲酯LPN，并对这一体系进行了以下几个方面的研究。一、IPN的合成条件对其动态力学性能的影响二、IPN中的网络I和网络II由于互穿缠结而起的强迫互容效应。三、IPN的溶胀行为反其网络间互穿缠结对溶胀行为的影响。四、IPN体系的橡胶态模量反互穿缠结效应对IPN橡胶态模量的影响。用Binder-Frisch模型解释实验结果，并描述互穿缠结链的形态。五、IPN中网络间的互穿缠结效应对其微相结构的稳定作用。我们首次研究了非Millar-IPN的溶胀行为和其橡胶态模量行为。结果表明在IPN中确实存在着网络间的互穿缠结效应，并且证明，对于互穿缠结效应，网络I比网络II起着更为重要的作用。定性地证明Binder-Frisch模型反其互穿缠结熵公式，ΔSent ∝ φ_I~(-2/3)(1-φ_I)~(1/3) N_I~(-1)N_(II)~(-1/2)σ_I~(-2)σ_(II)~(-1)对于IPN体系是合理的。通过改变网络链的运动环境和改变其相容性等实验手段证明IPN中网络的互穿缠结效应对其形态结构有着远程的稳定作用。